Estratégias competitivas em conectividade externa Pontos de Troca de Tráfego e redundância. Tutorial sobre filtros de BGP com Mikrotik RouterOS

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1 Estratégias competitivas em conectividade externa Pontos de Troca de Tráfego e redundância Tutorial sobre filtros de BGP com Mikrotik RouterOS Mikrotik User Meeting MUM Brasil Natal Novembro de 2012 Eng. Wardner Maia

2 Introdução Nome: Wardner Maia Engenheiro Eletrotécnica, Eletrônica, Telecomunicações; Provedor de Internet desde 1995 Ministra treinamentos em rádio frequência desde 2002 Trainer certificado Mikrotik desde 2007 Diretor técnico da MD Brasil IT & Telecom (http://www.mdbrasil.com.br) Diretor da LACNIC ( ) 2

3 Introdução MD Brasil Tecnologia da Informação e Telecomunicações Provedor de acesso, hosting e colocation Integrador e distribuidor de equipamentos para Telecom Treinamentos e cursos Serviços de consultoria / / 3

4 Objetivos Demonstrar a importância estratégica da topologia de conectividade externa para provedores de Internet; Propor desenhos de topologia de rede práticos demonstrando suas vantagens; Abordar tecnicamente a implementação de filtros de roteamento no Mikrotik RouterOS para obtenção dos resultados desejados 4

5 Breve retrospectiva histórica da evolução dos provedores regionais e respectivas topologias de rede utilizadas; Roteiro Leitura do cenário atual discutindo estratégias para a competitividade; Foco na importância da topologia de conectividade externa nessas estratégias, mostrando um caso prático em produção; Detalhes a implementação dos filtros de roteamento no Mikrotik RouterOS, propondo um conjunto destes aplicáveis a diversas situações. 5

6 O Big Bang dos Provedores no Brasil Surgem os primeiros provedores discados Norma 004/1995 o marco regulatório Linhas Telefônicas caras e indisponíveis Link de 64 kbps por R$ 5.500,00 mensais Mercado bombando Barulhinho do modem uma verdadeira sinfonia para o provedor! 6

7 Topologia típica de um Provedor discado Internet Operadora de trânsito IP Central Telefonica Provedor 7

8 Primeiro decreto de falência Surgem os provedores gratuitos Surge o IG em 09 de janeiro de 2000 População enganada com a sustentabilidade pela propaganda. A grande sacada do sumidouro de tráfego 8

9 Estratégia de combate Wi-Fi para uso outdoor?? 9

10 1999/2000 Surgem os provedores de banda larga via radio Bandas nunca vistas no discado! Custos altos: um ponto de acesso por US$ 10K, pigtail US$ 80, etc Mercado em alta suportando os custos. 10

11 Topologia típica de um Provedor via rádio (no início) Internet Operadora Link de rádio Provedor Central Telefonica 11

12 A fase dos problemas Equipamentos sofríveis Instalações equivocadas Enlaces mal dimensionados Interferência, interferëncis, int* %#, 12

13 Enquanto isso nos grandes centros ADSL Speedy, Velox, BrTurbo, etc Operadoras se preparando para a banda larga; Modelo inicialmente aderente a legislação; Modelo propositalmente distorcido e com a anuência das entidades de classe da época. 13

14 Topologia Inicial de um Provedor ADSL (modelo aderente à legislação) Internet Central Telefonica Operadora de IP dedicado Provedor Dslam em colocation 14

15 O grande golpe do lucro fácil Operadoras convencem alguns de que o modelo ideal é aquele em que ela faz tudo e o provedor simplesmente autentica. Lucro fácil, sem trabalho e sem investimentos é o grande atrativo 15

16 Topologia atual de um provedor (autenticador) ADSL (modelo contrário à legislação) Central Telefonica Internet Provedor Dslam da operadora Radius 16

17 O segundo decreto de falência ADSL entra com tudo até em cidades pequenas Legado de cobre das metas de universalização como base da expansão do ADSL Propaganda massiva e credibilidade das grandes operadoras As primeiras evidências de práticas anti competitivas diretas O subsídio cruzado da STFC para a Banda Larga 17

18 Mais decretos de falência! Internet via rede elétrica - PLC Internet móvel 3G Recrudescimento das fiscalizações da ANATEL Internet via iluminação ambiente, via água, via esgoto, via... 18

19 Reações dos Provedores Provedores passam a se profissionalizar (treinamentos, cursos, projetos). Indústria amadurece com produtos mais robustos Periferia em um primeiro momento esquecida passa a ser a base de sustentação Provedores abandonam o modelo de aluguel de licença e passam a tirar seus SCM s 19

20 Como todos os decretos até agora falharam Somos mais de 3500 empresas de SCM 70% são optantes pelo Simples Somente 27 cidades das mais de 5500 do país não tem pelo menos 1 estação de SCM cadastrada 20

21 Decretos não conseguiram nos extinguir. mas estamos preparados para a verdadeira guerra? Triple play, combos, marketing agressivo Internet grátis prefeituras 3G comendo pelas beiradas Licenças ambientais, dificuldades para torres, postes, etc Assimetrias regulatórias às avessas! 21

22 Temos estratégias? 22

23 Estratégia de novos serviços; Estratégias para competitividade em tempos de guerra Estratégias para a milha final; Estratégias para o backbone; Estratégias baseadas na topologia interna; Estratégias baseadas na conectividade e topologia externa. 23

24 Estratégia de novos serviços; Estratégias para competitividade em tempos de guerra Estratégias para a milha final; Estratégias para o backbone; Estratégias baseadas na topologia interna; Estratégias baseadas na conectividade e topologia externa. 24

25 Servicos de Telecomunicações: Estratégia de novos serviços Além do SCM, tem se tornado altamente interessante obter as licenças de: STFC Serviço Telefônico Fixo Comutado - processo simples e barato para telefonia fixa SeAC Serviço de Acesso Condicionado processo também simples e barato para TV por assinatura Serviços de Valor Adicionado: Hosting, Colocation, Serviços de nuvem, etc. 25

26 Estratégia de novos serviços; Estratégias para competitividade em tempos de guerra Estratégias para a milha final; Estratégias para o backbone; Estratégias baseadas na topologia interna; Estratégias baseadas na conectividade e topologia externa. 26

27 Estratégias para a milha final Fibra - FTTH Cabeamento UTP Docsis/HCN ADSL Frequências próprias (Vale a pena???) 27

28 Rádio frequência própria (mas qual???) Oportunidade na faixa de 3.5 Ghz Espaços em branco do espectro de TV analógica (rádios cognitivos) Faixas de 25 a 31 Mhz Baixas distâncias e alto SLA 28

29 Estratégia de novos serviços; Estratégias para competitividade em tempos de guerra Estratégias para a milha final; Estratégias para o backbone; Estratégias baseadas na topologia interna; Estratégias baseadas na conectividade e topologia externa. 29

30 Estratégias para backbones Rádios licenciados de alta performance Fibras nas rodovias - Ação política para acompanhamento de regulamentação de compartilhamento da infraestrutura 30

31 Estratégia de novos serviços; Estratégias para competitividade em tempos de guerra Estratégias para a milha final; Estratégias para o backbone; Estratégias baseadas na topologia interna; Estratégias baseadas na conectividade e topologia externa. 31

32 Evolução da topologia interna de provedores regionais primeira onda Rede totalmente em Bridge Problemas com broadcast, vírus, controle, isolação de clientes, etc Rede roteada Isolação de domínios de broadcast, possibilidade de redundância, failover, etc

33 Evolução da topologia interna de provedores regionais segunda onda Rede roteada Crescimento da tabela de rotas, necessidade de outros serviços Rede MPLS Eficiência no encaminhamento de pacotes, possibilidade de oferecimento de serviços diferenciados

34 Estratégia de novos serviços; Estratégias para competitividade em tempos de guerra Estratégias para a milha final; Estratégias para o backbone; Estratégias baseadas na topologia interna; Estratégias baseadas na conectividade / topologia externa. 34

35 Estratégias baseadas na topologia Procuraremos mostrar a importância da topologia de conectividade como vantagem estratégica para os provedores regionais Primeiro vamos examinar alguns conceitos Sistemas Autônomos PTT Pontos de Troca de Tráfego Protocolo IPv6 e sua necessidade Depois vamos escovar uns bits mostrando o funcionamento do BGP, filtros e políticas de roteamento no Mikrotik RouterOS 35

36 Autonomous System (AS) 36

37 Típico Provedor Stub (Sem AS) Internet Dependência da operadora Operadora Ausência de redundância Carência de IP s, dificuldade atender marco civil Provedor 37

38 Autonomous Systems (AS) AS1 Uma ou mais redes que estejam sob a mesma administração e que detenha recursos de numeração (número AS e endereços IP) para se conectar com a Internet.

39 Autonomous Systems (AS), a Internet e o protocolo BGP AS1 AS2 AS5 BGP AS3 AS4 39

40 Obtendo o seu AS e blocos de IPs 40

41 Obtendo o seu AS e blocos de IPs 41

42 Obtendo o seu AS e blocos de IPs Quanto custa????? Alocação de um /21 (2.048 IP s): R$ 1.700,00 / ano (R$ 142,00 / mês) Alocação de um /19 (8.192 IP s) R$ 3.600,00 / ano (R$ 300,00 / mês) Tabela completa em: 42

43 Precisa ter mais link com 2 operadoras?? SIM ( ) NÃO ( ) Obtendo o seu AS e blocos de IPs Quem consegue obter???? Precisa ter licença de SCM?? SIM ( ) NÃO ( ) Quantos clientes precisa ter?? + de 500 ( ) + de 1000 ( ) + de 2000 ( ) 43

44 Precisa ter mais link com 2 ou mais operadoras?? SIM ( ) NÃO ( X ) Obtendo o seu AS e blocos de IPs Quem consegue obter???? Precisa ter licença de SCM?? SIM ( ) NÃO ( X ) Quantos clientes precisa ter?? A partir de 500 clientes você já se habilita a um /22 (1024 IP s) 44

45 PTT Ponto de Troca de Tráfego 45

46 Internet Ponto de Troca de Tráfego Provedor de trânsito IP Provedor X PTT Google Facebook Provedor Y 46

47 Google Provedor X Pontos de Troca de Tráfego PIX PTT PIX Na verdade os provedores não se conectam diretamente ao PTT, mas sim a Datacenters PIX s que por sua vez se conectam ao PTT PIX PIX Facebook Provedor Y 47

48 Assim, para se conectar a um PTT, é necessário: Chegar de alguma forma a um PIX Como se conectar a um PTT Por exemplo contratando transporte de camada 2 até o PIX (atentar para características do link (MAC, Vlan s, QinQ,) Contratar com o PIX o cross connection até o PTT. Para trocar tráfego sem custo, aderir ao ATM (Acordo de Troca de Tráfego Multilateral; Para ter acesso a Internet, contratar banda IP for a ou dentro do PTT 48

49 IPv6 Porque? 49

50 Porque precisamos de IPv6? A contagem final do universo vai expirar em 21 de Dezembro de 2012! 50

51 ZDnet - April 20, 2011 Porque precisamos de IPv6? 51

52 Proposta de uma topologia externa com vistas à competitividade 52

53 Topologia estratégica Internet Prov. cliente Prov. de trânsito IP fibra Provedor Home user Soho user Google PTT Facebook Corporate user Public Hotspot 53

54 Topologia estratégica Internet Prov. cliente Rádio licenciado Prov. de trânsito IP fibra Provedor Home user Soho user Google PTT Facebook Corporate user Public Hotspot 54

55 Topologia estratégica Internet Prov. cliente Rádio licenciado Prov. de trânsito IP fibra Provedor Home user Soho user Google PTT Facebook fibra Corporate user Public Hotspot 55

56 O que preciso para implementar tudo isso??? 56

57 Contratos de transporte/trânsito Conhecimentos básicos do protocolo BGP Conhecimento de filtros de roteamento (BGP) Um roteador com Mikrotik RouterOS 57

58 Cenário Real QNet Umuarama / PR PTT Metro SP Prov. 1 QNet Internet Prov. 2 Prov. 4 Prov. 3 Fornecedor de transito 58

59 Cenário Real QNet Umuarama / PR PTT Metro SP Prov. 1 QNet Internet Prov. 2 Prov. 4 Prov. 3 Fornecedor de transito (1) 59

60 Cenário Real QNet Umuarama / PR PTT Fornecedor de transito (2) Prov. 1 QNet Internet Prov. 2 Prov. 4 Prov. 3 Fornecedor de transito (1) 60

61 Cenário Real QNet Umuarama / PR Os nomes dos provedores clientes e fornecedores foram preservados, assim como os endereços IP s e números AS. Desta forma, estão sendo usados de forma fictícia os endereços: Qnet: AS 65000, prefixos IP /19 e /19 Provedor 1: AS 65001, prefixo /20 Provedor 2: AS 65002, prefixo /20 Provedor 3: AS 65003, prefixo /20 Provedor 4: AS 65004, prefixo /20 61

62 Configuração do BGP Peers Endereço IP Remoto Número do AS Remoto Filtros de BGP 62

63 Filtros de BGP Para entendermos corretamente o funcionamento dos filtros de BGP, temos que ter em mente 3 princípios: 1) Filtros aplicados na ENTRADA, influem no tráfego de SAÍDA (upload); 2) Filtros aplicados na SAÍDA, influem no tráfego de ENTRADA (download); 3) O que se faz para influenciar a ENTRADA, não tem qualquer influência na SAÍDA e vice versa. 63

64 QNet Controle de tráfego dos clientes de trânsito 64

65 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento Prov 1 QNet Para os provedores 1 e 2: Prov 2 Prov4 Prov3 Eles só podem anunciar os seus próprios prefixos para a Qnet Eles só tem a Qnet como fornecedor e portanto somente precisam da rota default que pode ser estática ou enviada pela Qnet. IP 65

66 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento Para evitar que os provedores 1 e 2 enviem prefixos diferentes dos seus ou 66

67 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento Para evitar que os provedores 1 e 2 enviem AS s diferentes dos seus Ou, para futuramente permitir prepends ** a expressão regular ao lado permite 1 ou mais repetições do mesmo AS (65001) mas limitado a 10 no máximo. 67

68 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento Filtros de entrada para os provedores 1 e 2 (Organizando os canais) 68

69 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento Os provedores 1 e 2 só tem a Qnet como fornecedor e portanto não precisam de rotas. Somente a default que pode ser configurada estaticamente ou enviada pela Qnet: Se quiser enviar rota default (configuração do peer) 69

70 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento Prov 1 Prov 2 Prov4 QNet Prov3 IP Para o provedor 3: Neste caso o provedor é trânsito do provedor 4 e ainda compra IP direto de outra operadora. Permitiremos seus prefixos e os prefixos do Provedor 4. (Ex /20 e /20) e enviaremos um full routing. Questão: O que pode ocorrer se permitirmos receber qualquer prefixo do provedor 3? 70

71 Prefixos oriundos do Provedor 3 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento 71

72 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento Anúncios originados no AS do Provedor 3 (65003) ou do provedor 4 (65004) 72

73 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento Juntando os IN-Prov3 73

74 Configuração dos Provedores Clientes Políticas de roteamento Enviando o Full Routing para o provedor 3 Questão: O que precisamos para enviar Full Routing? 74

75 Configurando a conectividade externa PTT QNet Internet Fornecedor de transito (1) 75

76 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Inicialmente vamos listar o que não queremos receber da Internet ou do PTT: Não queremos que ninguém nos anuncie nossos próprios prefixos. (porque???); Não queremos que ninguém nos anuncie o prefixo de nossos parceiros (exceto eles, é claro); Não queremos que nos sejam anunciadas redes privadas ou reservadas previstas na RFC 4735; Estamos rodando full routing e portanto não precisamos e não queremos receber rota default. Questão: Precisamos filtrar o recebimento do nosso próprio número AS? 76

77 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Inicialmente vamos listar o que não queremos receber da Internet ou do PTT: Questão: Precisamos filtrar o recebimento do nosso próprio número AS? ( ) SIM ( ) NÃO 77

78 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Inicialmente vamos listar o que não queremos receber da Internet ou do PTT: Questão: Precisamos filtrar o recebimento do nosso próprio número AS? ( ) SIM ( X ) NÃO 78

79 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Não queremos que ninguém nos anuncie nossos próprios prefixos. (Supondo que os prefixos da Qnet são /19 e /19) 79

80 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Não queremos que ninguém nos anuncie o prefixo de nossos parceiros 80

81 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Não queremos que nos sejam anunciadas redes privadas ou reservadas previstas na RFC 5735; 81

82 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Estamos rodando full routing e portanto não precisamos e não queremos receber rota default. 82

83 Políticas de roteamento para os fornecedores de trânsito IP e para o PTT Juntando tudo nos canais IN-Transito-1, IN-Transito-2 e IN-PTT 83

84 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT QNet PTT Metro SP IP-1 Vamos agora pensar nas rotas que não queremos enviar nem para a Internet e nem para o PTT: Considerando que não queremos fazer o papel de provedor de trânsito entre o PTT e o nosso real provedor de trânsito IP, precisamos assegurar que enviaremos somente os nossos prefixos e os prefixos de nossos parceiros para ambos. 84

85 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT PTT Metro SP Fazemos isso configurando filtros de saída que permitam os anúncios somente de nossos prefixos e dos prefixos de nossos parceiros QNet IP-1 85

86 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT 86

87 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT 87

88 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT 88

89 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT 89

90 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Já definimos o que não queremos receber e já bloqueamos todos os prefixos que não queremos enviar. Mas como assegurar que nosso tráfego preferencial, tanto de upload como de download seja pelo PTT onde pagamos um preço flat e temos conexões com melhor qualidade? 90

91 Tratamento do tráfego de saída (upload) 91

92 Políticas de roteamento com o protocolo BGP O BGP escolhe o melhor caminho com base nos atributos, na seguinte ordem: 1) Maior Weight (Weight padrão = 0) 2) Maior Local Preference (Local Preference padrão = 100) 3) Menor AS-Path... (Segue uma lista de 12 atributos ao todo) 92

93 Políticas de roteamento com o protocolo BGP Tanto Weight como Local Preference, manipulam o tráfego de UPLOAD, sendo que a diferença entre os dois é que Weight é local para o roteador no qual está configurado e a Local Preference é propagada dentro do AS. Portanto para forçar que meu tráfego de SAÍDA (upload) seja pelo PTT, posso atribuir um Weight > 0 qualquer ou uma Local Preference > 100 para as rotas recebidas pelo peer com o PTT. Se utilizarmos Weight: 93

94 Políticas de roteamento com o protocolo BGP Questão: Onde esse filtro de Weight deverá ser colocado? ( ) Na entrada ( ) Na saída 94

95 Políticas de roteamento com o protocolo BGP Questão: Onde esse filtro de Weight deverá ser colocado? ( X ) Na entrada ( ) Na saída 95

96 Políticas de roteamento com o protocolo BGP 1) Para influenciar tráfego de SAÍDA (upload) temos que aplicar filtros na ENTRADA; Se Weight manipula tráfego de SAÍDA, o filtro tem que ser aplicado na ENTRADA Assim, fica assegurado que todas rotas recebidas pelo PTT terão preferência sobre aquelas recebidas do provedor de trânsito e nosso tráfego de upload sempre sairá pelo PTT quando houver rota para lá. 96

97 Tratamento do tráfego entrante (download) 97

98 Políticas de roteamento com o protocolo BGP Tratamento do tráfego de entrada: Existem diversas técnicas para manipular o tráfego entrante (download) Anúncios de redes mais específicas; Atributo MED do BGP Manipulações baseadas em communities (quando outros AS s implementam) Manipulações de AS-Path (AS-Path prepend); 98

99 Anúncios de redes mais específicas: Políticas de roteamento com o protocolo BGP Pode ser considerado um recurso mais agressivo pois o download será preferido independentemente do número de saltos. x.x.x.x/20 x.x.x.x/19 99

100 Anúncios de redes mais específicas: Políticas de roteamento com o protocolo BGP Questão: Anunciar redes mais específicas para o PTT é sempre uma boa medida já que garante que o download de quem está lá venha todo pelo PTT? ( ) SIM ( ) NÃO IP-1 AS200 PTT IP-2 AS

101 Anúncios de redes mais específicas: Políticas de roteamento com o protocolo BGP Questão: Anunciar redes mais específicas para o PTT é sempre uma boa medida, já que garante que o download de quem está lá venha todo pelo PTT? ( ) SIM ( X ) NÃO IP-1 AS200 PTT IP-2 AS

102 Políticas de roteamento com o protocolo BGP Atributo MED: Funcional apenas de AS para AS e ainda quando há mais de um link com outro AS. Não é nosso caso 102

103 Políticas de roteamento com o protocolo BGP Communities: Recurso muito poderoso que pode ser utilizado não só para manipulação de tráfego como para muitos outros usos. Porém depende das operadoras implementarem políticas de communities Infelizmente não é nosso caso pois nem IP-1 nem IP-2 definiram/setaram políticas de communities. 103

104 Manipulações de AS-Path: Embora com limitações é Recurso mais soft Políticas de roteamento com o protocolo BGP 2 saltos IP-1 AS200 PTT IP-2 AS100 3 saltos 104

105 Manipulações de AS-Path: Fazendo prepend para o IP-1 3 prepends Políticas de roteamento com o protocolo BGP 4 saltos (fictícios) IP-1 AS200 PTT IP-2 AS100 3 saltos 105

106 Manipulações de AS-Path: Fazendo prepend para o IP-1 Políticas de roteamento com o protocolo BGP IP-1 AS200 PTT IP-2 AS

107 Finalizando: Evitando rotear para os Bad Boys 107

108 Não queremos rotear pacotes para IP s bogons; Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT 1) Acessar o site e solicitar uma sessão BGP 108

109 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Controle de Bogons; 2) Estabelecer as sessões BGP 109

110 Não queremos que nos sejam anunciados IP s bogons; 3) Filtrando a entrada Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT 110

111 Políticas de roteamento para o fornecedor de trânsito IP e para o PTT Controle de Bogons; 4) Descartando outras enviadas 5) Evitando enviar rotas para o Cymru 111

112 Cenário prático em funcionamento QNet 112

113 Conclusões e Agradecimentos Juntamente com outras medidas a preocupação com a topologia de conectividade externa pode desempenhar um grande papel como estratégia para a competitividade no provimento de acesso à Internet. O Cenário apresentado ainda não é o ideal para uma abordagem completa de políticas de roteamento, mas os conceitos podem ser aplicados a uma grande maioria das topologias de redes de provedores regionais. Especiais agradecimentos aos provedores: Diógenes Ferreira - Qnet (Umuarama/PR) Evandro Varonil Americana Digital (Americana/SP) 113

114 Download Já Esta apresentação, bem como as regras de filtro abordadas estão disponíveis para download em 114

115 A importância do associativismo Compartilhar ideias em listas e reuniões Ficar informado constantemente Saber que está sendo representado de fato Ter ajuda técnica e administrativa Assessoria jurídica Assessoria de imprensa 115

116 Muito obrigado pela atenção! Dúvidas sobre Retirada de AS? PTT? IPv6? Outras? 116

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